用于微生物孵育的装置、系统和方法制造方法及图纸

本公开涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本文描述的系统和方法会涉及样品的自动孵育（包括加热、搅拌、自动装载和卸载），以及对限制蒸发的考虑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微生物孵育的装置、系统和方法优先权本申请要求2017年10月6日提交的美国临时专利申请序列号62/569,281在35USC§119下的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本文描述的系统和方法会涉及样品的自动孵育（包括加热、搅拌、自动装载和卸载）以及对限制蒸发的考虑。
技术介绍
抗微生物剂已经转变了医学实践，使得曾经致命的感染可更容易得到治疗，并挽救了数百万人的生命。抗微生物剂的快速施用已被证明能降低死亡率，尤其是在严重感染（诸如败血症）中降低死亡率。在这些严重的情况下，由于通常不知道有关生物体（例如物种）的信息，所以最常使用高效广谱抗微生物剂。这些广谱抗微生物剂会具有严重的副作用，导致器官损伤，延长康复和住院时间，并且在一些情况下会增加死亡率。此外，抗微生物剂的过度使用已经导致抵抗抗微生物剂的生物体的增加，这已经成为对公共健康的严重且日益增长的威胁。越来越多的大量证据表明，通过使用靶向抗微生物治疗，可以降低（例如，最小化）患者死亡率，可以缩短康复时间，并且医院既可以节省患者住院费用又可以最小化昂贵的抗微生物剂的使用。然而，靶向抗微生物治疗通常需要的完整信息通常在采集样品后2-3天被递送。当前的抗微生物剂敏感测试（AST）可能需要超过8小时来确定以及递送相关和有用的信息，这通常不足以提供当天的结果。由于许多临床实验室以12小时轮班制操作，这意味着可付诸行动的AST信息要到第二天才能提供给处方医生。一些系统通过将患者样品暴露于一组抗微生物剂稀释系列并测量其随时间的生长来执行患者样品的表型AST测试。通过测量溶液浊度或由微生物代谢触发的染料的荧光，可以间接且最常用地光学地测量生长。通过对光信号的定量比较，这些系统确定每种抗微生物剂的稀释系列中成功抑制被测微生物生长的最低浓度。该值被称为最小抑制浓度（MIC），临床医生经常使用该值来确定最有效的抗微生物剂和剂量，即递送靶向抗微生物剂治疗。另外，敏感（S）、中间（I）或抗性（R）的定性敏感结果（QSR）可与MIC一起或代替MIC被报告。为了获得MIC和QSR结果，将给定微生物在标准化营养肉汤（例如，MullerHinton肉汤）中的生长与其在多种抗微生物剂稀释条件（例如，在2×稀释系列中）下的生长进行比较。如临床和实验室标准研究所（CLSI）的定义，通常在16-24小时之后只人工地测量一次生长。如前所述，一些自动化系统通过定期（例如20分钟）询问每个测试孔中的微生物生长来缩短这一时间。这一过程会很繁琐，并且通常不由技术人员执行。然后使用专有算法对生长曲线进行分析，该算法包括分析孔之间生长曲线的绝对值、相对值、速率、积分等。历史上，与临床化学和血液学领域相比，微生物临床实验室中的自动化已经落后，在临床化学和血液学领域，自动化和新的测定开发已经缩短了从样品到结果的时间。在过去的30年中，已经开发了三个主要的商业自动化AST系统；所有这些都被设计成通常由训练有素的技术人员完成的自动化操作。这些自动化系统执行的操作表面上类似于免疫测定、核酸测试、细胞学等领域中开发的自动化系统执行的操作（例如，样品孵育、流体处理等）。然而，表型AST应用要求在经常与现有自动化装置的设计限制不相容的条件下执行这些操作。这些条件包括在孵育期间需要快速搅拌微生物样品、保持遍及AST样品盒的均匀加热以及在孵育期间保持液体体积。现有自动化系统和AST优化系统之间的一个重要区别在于样品在孵育期间的加热。目前的系统通常依靠强制空气加热系统在孵育期间对样品进行加热。这些系统可能容易形成遍及AST样品盒的温度梯度，并且在6-8小时孵育时段的过程中容易发生水性孵育介质的蒸发损失。
技术实现思路
本公开通过提供针对AST样品孵育的新颖、高性能系统和方法来解决现有自动化AST系统的限制，这些系统和方法以不同的方式利用孵育封闭件和/或经校准的传导加热。本文描述的系统和方法可以具有优于常规系统的几个优点，诸如上面描述的利用强制空气加热系统的那些优点。例如，具有强制空气加热的常规系统会使自动装载和卸载更加复杂，并且可能需要装载锁和额外的致动器。增加的设计复杂性会降低系统的可靠性并增加系统的成本和尺寸，这进而通常使它们更难与其他子组件（诸如流体处理器、液体分配器、其他机械机架和臂、离心机、光学读取器等）集成。另外，组合诸如搅拌的功能会增加系统的整体成本和复杂性。由于对流，强制空气加热通常也不如传导加热均匀，特别是当门打开和关闭以及微生物样品盒被插入孵育器中和从孵育器中移除时。然而，效率较低、较大且性能较差的强制空气加热系统在常规孵育系统中一般是可接受的，因为大多数常规系统被设计成用于长时段孵育，其中温度波动或其它低效率的影响较小。然而，本文所述的装置、系统和方法可提供更高效、自定义的和更好地受控的加热，它们在执行更快测定的测试系统中特别有益，在该测试系统中，高效加热可在性能中发挥关键作用。在本公开的各种实施例中，体外微生物孵育系统可包括多个封闭件，每个封闭件具有多个壁、底板、顶板和入口门。每个封闭件可被配置成可移除地容纳包含微生物样品的多个盒中的一者。多个电阻加热器中的每一者可具有与所述多个盒中的一者的下侧基本上对齐的热扩散器。每个加热器可被配置成遍及所述多个盒中的每一者基本均匀地导热。印刷电路板（PCB）可遍及所述多个封闭件设置在孵育系统上。PCB可电耦合到所述多个电阻加热器中的每一者。PCB可被配置成独立地调节遍及所述多个盒中的每一者的温度。该PCB可被配置成对所述多个电阻加热器中的每一者进行校准，并且可在该PCB上存储所得的校准数据。搅拌器可被构造成支撑和搅拌所述多个封闭件。搅拌器可包括第一载台，该第一载台被构造成支撑所述多个封闭件并且可沿第一方向平移。第二载台可被配置成支撑第一载台，并且可沿基本上垂直于第一方向的第二方向平移。盒可被配置成通过自动化系统从封闭件可逆地移除。所述多个封闭件中的每一者的入口门可被配置成在稳定配置中将每个盒至少部分地封闭在一个封闭件内，并且可被配置成允许在接合配置中可逆地可移除地接近每个盒。盒可包括呈二维阵列的多个孔。沿阵列的第一方向或阵列的第二方向的温度变化可不超过1℃。每个扩散器板的热导率可以大于每个封闭件的热导率。在各种实施例中，体外微生物孵育系统可包括多个封闭件。每个封闭件可具有多个壁、底板、顶板和入口门。每个封闭件可被配置成可移除地容纳包含微生物样品的多个盒中的一者。多个电阻加热器可各自设置在所述多个封闭件中的一者的底板上。多个热扩散器可各自与一个电阻加热器基本上接触。PCB可遍及所述多个封闭件设置在孵育系统上，并且可电耦合到所述多个电阻加热器中的每一者，并且可被配置成独立地调节遍及所述多个盒中的每一者的温度。所述多个盒可各自具有与所述多个热扩散器中的一者基本上对齐的下侧。所述多个封闭件的每个门可被配置成在稳定配置中至少部分地封闭每个盒。每个门可被配置成允许在接合配置中可逆地可移除地接近每个盒。每个门可悬挂在每个底板上方的第一端处，使得每个门的第二端在接合配置中朝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体外微生物孵育系统，包括：/n多个封闭件，每个封闭件具有多个壁、底板、顶板和入口门，每个封闭件被配置成可移除地容纳包含微生物样品的多个盒中的一者；/n多个电阻加热器，每个电阻加热器具有与所述多个盒中的一者的下侧基本上对齐的热扩散器，并且每个加热器被配置成遍及所述多个盒中的每一者基本上均匀地导热；和/n电耦合到所述多个电阻加热器中的每一者的印刷电路板（PCB），所述PCB被配置成独立地调节所述多个盒中的每一者的温度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 US 62/569,2811.一种体外微生物孵育系统，包括：
多个封闭件，每个封闭件具有多个壁、底板、顶板和入口门，每个封闭件被配置成可移除地容纳包含微生物样品的多个盒中的一者；
多个电阻加热器，每个电阻加热器具有与所述多个盒中的一者的下侧基本上对齐的热扩散器，并且每个加热器被配置成遍及所述多个盒中的每一者基本上均匀地导热；和
电耦合到所述多个电阻加热器中的每一者的印刷电路板（PCB），所述PCB被配置成独立地调节所述多个盒中的每一者的温度。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述PCB被配置成对所述多个电阻加热器中的每一者进行校准，并且在所述PCB上存储所得的校准数据。


3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括被配置成支撑和搅拌所述多个封闭件的搅拌器，所述搅拌器包括：
第一载台，其被配置成支撑所述多个封闭件并沿第一方向平移；和
第二载台，其被配置成支撑所述第一载台并沿基本垂直于第一方向的第二方向平移。


4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述盒被配置成通过自动化系统从所述封闭件可逆地移除。


5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，所述多个封闭件中的每一者的入口门被配置成在稳定配置中将每个盒至少部分地封闭在一个封闭件内，并且被配置成允许在接合配置中可逆地可移除地接近每个盒。


6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述盒包括呈二维阵列的多个孔，其中，沿所述阵列的第一方向或所述阵列的第二方向的温度变化不超过1℃。


7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，每个扩散器板的热导率大于每个封闭件的热导率。


8.一种体外微生物孵育系统，包括：
多个封闭件，每个封闭件具有多个壁、底板、顶板和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A瓦西奇，N普尔莫特，FP小弗洛伊德，J迪恩，G里希，
申请(专利权)人：赛录科试诊断公司，
类型：发明
国别省市：美国;US